Главная Промышленность табл. 3.16 в зависимости от окружной скорости (формула 3.27), степени точности и твердости зубьев холеса 22 передачи. При более точных расчетах коэффициент динамичности Кш щределяют по методике ГОСТ Л 354-75. Коэффициент /Сир учитывает неравномерность ,распределения на-1рузки по ширине венца. Нерав-тмерность нагрузки обусловлена "формациями элементов передачи, погрешностями изготовления 11 монтажа. При симметричном расположении опор относительно ко-lec прогиб вала не вызывает пере-шса колес, а следовательно, и нарушения распределения нагрузки по длине зуба. При несимметрич-1ЮМ и консольном расположении опор колеса перекашиваются, что приводит к концентрации нагрузки. Влияние перекоса зубьев возрастает с увеличением ширины венца. Это условие ограничивает значение 1):. Передачи с твердостью зубьев хотя бы одного из колес ЯВ<350 прирабатываются интен-* сивно и характеризуются низким коэффициентом неравномерности. Ориентировочные значения Кнр определяют по рис. 3.14. В ряде случаев при известных дополнительных конструктивных параметрах передачи /Сяр опреде-1яют с учетом коэффициента при-паботки Khw, физический смысл которого иллюстрирует рис. 3.15. В подобных случаях коэффициент Кн определяется по справочному приложению 3 ГОСТ 21354-75. Коэффициент Zn, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев:
0,4 Ц8 i2 f6vii lif npiiH, */йЗ 350 ши HiHB 350 Рис. 3 14. Определение коэффициентов Кщ Кр дли цилиндрических колес: i-1 - кривые, соответствующие схемам передач на рис. 3 14, а при Xi+X 1/£s 1/ -у sin2a/M У si 2cosP sin 2а„а, (3.28) sin 2afa, О И й„ = 20° Zh=1,76cosP. (3.28) Коэффициент Z„, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес где V - коэффициент Пуассона; е, - модули упругости материалов соответственно ше стерни и колеса, МПа. Для стальных колес Z„ = 275 МПа 2 . (3.29) iEi+E Коэффициент Ze, учитывающий суммарную длину контактных лгуний: 0,9 0,7 0.5 QJ ± о 4 6 12 16 v,M/c Рнс. 3 15. График для определения коэффициента Kf для прямозубых передач = l/V, (3.30) для косозубых и шевронных передач при ер > 0,9 Ze = ]/, (3.31) где ба- коэффициент торцового перекрытия (формула 3.3). Вспомогательный коэффициент диаметра Кй при проектном расчете передачи: прямозубой = 77, (3.32) косозубой и шевронной Ка = 67,5. (3.32) Допускаемое напряжение на контактную выносливость Z/jZo, (3.33) где Оянт - предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий эквивалентному числу циклов перемен напряжений: Пределы контактной выносливости сгяить, соответствующие базовому числу циклов перемен напряжений, для сталей приведены в табл. 3.17. Коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагрузки передачи: (3.35) Применительно к контактной выносливости тн - 6 базовое число циклов перемен напряжений Nho в зависимости от твердости рабочей поверхности определяют по рис. 3.16. Со- Таблица 3.17. Пределы контактной выносливости, соответствующие базовому числу циклов перемены напряжений
отношение твердостей зубьев по различным шкалам приведено на рис. 3.10. Эквивалентное (суммарное) число циклов перемен напряжений при действии постоянной нагрузки iVri£ = iVx = 60nf4. (3.36) При ступенчатой циклограмме нагружения (рис. 3.12) (3.37) iV«£=5]&) Ni. Здесь Thi - крутящий момент, соответствующий 1-й ступени циклограммы нагружения; Тт- наибольший расчетный крутящий момент, принимаемый при расчете на контактную вьшосли- Ш 600 700 H„g Рис. 3 16 Определение базовою числа циклов перемены напряжения вость (см. раздел 3.6.2); Л,- число циклов г.еремен напряжений за время действия момента Г, (формула 3.1 Г). Фактический (суммарный) срок службы пере-ачи, ч h = 24 Ксуг 365 Кгоп LroA, (3.37) где /Ссут и /Сгод - коэффициенты использования передачи в сутки и в году; Ьгод - полный срок олужбы в годах. Тогда суммарное число циклов Ny.=- mnh. (3.37") Пример. Определить эквивалентное число иклов перемен напряжений для шестерни йри 1счете на контактную выносливость по сле-\ющим данным: частота вращения шестерни ,= 970 мин~; срок службы передачи Ьгод = 8 лет; /Ссут = 0,45; /Сгод = 0,67. Нагрузка рременная (см. рис. 3.12), наибольший расчет-ш момент первой ступени циклограммы - Тц1 uia рис. 3.12 Tl). Моменты на второй и третьей ступени нагружения Тн2 = 0,7Тт и Тт= -0,ЗТй1. Продолжительность действия моментов Tj... Тиз COOT ветственно ?1= 0,22; 0,5х; 4= 0,3fe. Р е ш е н и е. 1. Фактический (суммарный) срок службы передачи (формула 3.37) h = 24/Ссут 365Дгодгод == 24 0,45 • 365 х X 0,67-8-21129 4. 2. Продолжительность действия нагрузок Тч1...Тт соответственно 0,2/v= 0,2 • 21 129 = 4226 ч; 4= 0,5fe= 0,5 • 21 129 = 10 565 ч; 4= 0,3fe= 0,3 - 21 129 = 6338 ч. 3. Эквивалентное число циклов перемен напряжений для шестерни (формулы 3.37, 3.1Г) /0.7 Для колеса /о.ЗТт\ Хт I 60 • 970 • 10565 + 60 • 970 . 6338 = 4,67 10». NhE2 - При Nhe>Nho для переменной нагрузки /Cf/t= 1, для постоянной нагрузки "но "НЕ 0,9. (3.38) При малом числе циклов Nhe значение Khl , а следовательно, и допускаемое контактное напряжение может получиться завышенным, поэтому для предупреждения статического разрушения значение Khl ограничивают. При объемном упрочнении зуба (нормализация, улучшение) Khl <.2,6, (3.39) при поверхностном упрочнении (цементация, азотирование) Khl= 1,8. (3.40) Коэффициент безопасности Sh: для колес с однородной структурой материала Sh~ 1,1; для колес с поверхностным упрочнением зубьев Sh= 1,2. Для ответственных передач, выход из строя которых связан с тяжелыми последствиями, значения коэффициента безопасности увеличивают до Sh= 1,25 и 5н= 1,35 соответственно. Коэффициент Z, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев, выбирают по табл. 3.18. Таблица 3.18. Коэффициент шероховатости поверхности зубьев
где и - передаточное число передачи. Прнмеча ние. определяют по тому колесу зубчатой пары, которое имеет большую шероховатость Коэффициент Z„, учитывающий окружную скорость, определяют по рис. 3.17. В предварительных расчетах принимают Zj, == 1. Для прямозубых передач в качестве допускаемого контактного напряжения [оя! принимается допускаемое контактное напряжение того зубчатого колеса (шестерни или колеса), для которого оно меньше. Косозубые и шевронные передачи рассчитывают по среднему контактному напряжению [оя! = 0,45 ([Offl] + [oml), (3.41) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 |